CN111677136A - 一种装配式楼板湿式连接节点及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式楼板湿式连接节点及连接方法，节点包括工字梁、第一预制楼板和第二预制楼板；工字梁上均匀固定有多个栓钉；第一预制楼板和第二预制楼板对应位于栓钉的两侧并形成安装槽；第一预制楼板开设有第一凹槽；第一凹槽内具有多根第一外伸钢筋；多个第一外伸钢筋上固定有第一分布钢筋；第二预制楼板开设有第二凹槽；第二凹槽内具有多根第二外伸钢筋；多个第二外伸钢筋上固定有第二分布钢筋；对应的第二外伸钢筋和第一外伸钢筋之间均通过附加钢筋连接固定，安装槽内间隔布置有多个U型抗剪钢筋；安装槽、第一凹槽和第二凹槽内均浇筑有混凝土。本发明提高了楼板的整体性能，抗震性能优越，安装方便，实现结构的完全装配化。

Description

一种装配式楼板湿式连接节点及连接方法

技术领域

本发明涉及装配式建筑技术领域，更具体的说是涉及一种装配式楼板湿式连接节点及连接方法。

背景技术

在城市建筑不断发展的今天，建筑工业化逐渐成为建筑的新型发展趋势。所谓建筑工业化，即使用先进的工业技术、生产方式、管理方式等来替代传统的建筑建造方式。采用工业化生产方式，多采用预制装配部件的方式来尽可能降低传统建筑建造中施工分散、低效率操作、劳动力成本大、建造周期较长等弊端。

随着装配式建筑的出现，实现了建筑产业工业化，安装简便，操作方便，工作效率高等优点。传统的现浇楼板，其楼板整体性较好，但其不符合建筑工业化发展方向，而装配式楼板则更符合建筑工业化发展方向。

但现阶段的常用做法是采用叠合楼板，但叠合楼板也存在着施工速度慢，现场安装施工复杂等缺点。或者是在相邻预制板之间浇筑混凝土，但研究表明叠合楼盖拼缝处混凝土通常会在温度和体积收缩作用下出现裂缝。

因此，如何提供一种整体性能优良、抗震性能优越、安装方便、大幅减少现场施工周期，且实现结构的完全装配化的装配式楼板连接节点及连接方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种装配式楼板湿式连接节点，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种装配式楼板湿式连接节点，包括：工字梁、第一预制楼板和第二预制楼板；

所述工字梁的一侧翼缘为节点连接面，且所述节点连接面的径向中部向其轴向方向上均匀固定有多个栓钉；

所述第一预制楼板和第二预制楼板的一端板面均与所述节点连接面贴合，且分别对应位于所述栓钉的两侧，所述第一预制楼板和第二预制楼板贴合处的顶面为一级阶梯状，且与所述节点连接面形成安装槽；

所述第一预制楼板的阶梯面向板内开设有顶面敞开的第一凹槽；且所述第一凹槽内具有多根与所述节点连接面平行且指向所述第二预制楼板的第一外伸钢筋；多个所述第一外伸钢筋上固定有与其垂直的第一分布钢筋；

所述第二预制楼板的阶梯面向板内开设有顶面敞开的第二凹槽；且所述第二凹槽内具有多根与所述节点连接面平行且与所述第一外伸钢筋一一对应的第二外伸钢筋；多个所述第二外伸钢筋上固定有与其垂直的第二分布钢筋；对应的所述第二外伸钢筋和第一外伸钢筋之间均通过附加钢筋连接固定；

所述安装槽内沿所述节点连接面的轴向方向间隔布置有多个U型抗剪钢筋，每个所述U型抗剪钢筋与同组固定的所述第一外伸钢筋、第二外伸钢筋和附加钢筋连接固定；

所述安装槽、第一凹槽和第二凹槽内均浇筑有混凝土。

通过上述技术方案，本发明在楼板上开设凹槽，增大预制楼板与混凝土的交界面，将外伸钢筋、附加钢筋、分布钢筋、U型抗剪钢筋和栓钉包裹于混凝土内，将预制楼板和工字梁连接为整体，附加钢筋能够避免因钢筋外伸造成施工中对外伸钢筋的破坏，U型抗剪钢筋能够起到劈裂抗剪作用，用于增强预制楼板与钢梁的连接，避免混凝土板发生劈裂破坏；本发明能够克服现有装配式楼板连接形式中存在的不足，提高了楼板的整体性能，抗震性能优越，安装方便，大幅减少现场施工周期，实现结构的完全装配化。

优选的，在上述一种装配式楼板湿式连接节点中，所述第一预制楼板和第二预制楼板的厚度相同，且所述阶梯面的高度为整体板厚的二分之一；所述第一凹槽和第二凹槽的深度与所述阶梯面的高度相同。既能够满足连接需求，又能够满足刚性条件。阶梯面高度和凹槽深度可以根据实际受力变化调整。

优选的，在上述一种装配式楼板湿式连接节点中，所述第一凹槽包括多个等间距布置的第一子单元槽；所述第二凹槽包括多个等间距布置的第二子单元槽。能够增大预制楼板与浇灌混凝土的接触面积。

优选的，在上述一种装配式楼板湿式连接节点中，所述第一子单元槽和第二子单元槽均为梯形槽，且下底与腰的夹角在30°～60°；所述第一子单元槽的下底朝向所述栓钉，上底位于所述第一预制楼板内；所述第二子单元槽的下底朝向所述栓钉，上底位于所述第二预制楼板内。采用梯形结构，相比矩形凹槽来说，新旧混凝土交界面的角度更大(这里的旧混凝土指的是预制楼板的混凝土，新混凝土指的是现浇筑的混凝土)，在平面内受到平行于板缝的作用力时，预制楼板拐角处的应力集中现象相对更弱。

优选的，在上述一种装配式楼板湿式连接节点中，相邻两个所述第一子单元槽的间距和相邻两个所述第二子单元槽的间距均为400mm～800mm。能够满足施工需求。

优选的，在上述一种装配式楼板湿式连接节点中，所述栓钉沿所述工字梁的轴线方向布置为两排。能够满足连接强度需求。

优选的，在上述一种装配式楼板湿式连接节点中，所述第一分布钢筋和第二分布钢筋的数量均为多个。能够进一步提高连接强度。

优选的，在上述一种装配式楼板湿式连接节点中，所述混凝土浇筑成型后与所述第一预制楼板和第二预制楼板的板面平齐。整体性更强。

优选的，在上述一种装配式楼板湿式连接节点中，所述附加钢筋上绑扎连接有至少一根与其垂直的第三分布钢筋，且所述第三分布钢筋位于所述第一分布钢筋和第二分布钢筋之间。所述第三分布钢筋之间的间距根据实际需求设置。

优选的，在上述一种装配式楼板湿式连接节点中，所述U型抗剪钢筋间隔一定距离放置，该距离根据实际需求设定，可以间隔1个所述附加钢筋，也可以在两个相邻的所述附加钢筋之间布置1个，此时，U型抗剪钢筋无法与所述第一外伸钢筋和第二外伸钢筋绑定，即与第一分布钢筋、第二分布钢筋和第三分布钢筋绑扎连接；以增强混凝土板与钢梁的连接，避免混凝土板中因栓钉引起的劈裂破坏。

需要说明的是，所述U型抗剪钢筋由U型部和U型部两端头水平延伸的直线部组成：

当U型抗剪钢筋与所述第一外伸钢筋和第二外伸钢筋绑扎时，两根直线部分别与所述第一外伸钢筋、第二外伸钢筋平行贴合布置，并与第一外伸钢筋、第二外伸钢筋和附加钢筋绑扎连接，U型部置于所述安装槽内。

当U型抗剪钢筋位于两个相邻的所述附加钢筋之间时，两根直线部分别与第一分布钢筋、第二分布钢筋和第三分布钢筋绑扎连接，U型部置于所述安装槽内。

优选的，在上述一种装配式楼板湿式连接节点中，所述混凝土采用高强灌浆料或者高性能混凝土材料，具有较高的抗拉和抗劈裂强度，连接的结构性能更强。

本发明还提供了一种装配式楼板湿式连接节点的连接方法，包括以下步骤：

S1、在第一预制楼板和第二预制楼板内分别预埋第一外伸钢筋和第二外伸钢筋；开设第一凹槽和第二凹槽，使第一外伸钢筋和第二外伸钢筋外露；并在工字梁上固定栓钉；

S2、将第一预制楼板和第二预制楼板在栓钉两侧拼接在工字梁的节点连接面上，保证第一凹槽和第二凹槽对应，且第一外伸钢筋和第二外伸钢筋一一对应；

S3、采用附加钢筋将一一对应的第一外伸钢筋和第二外伸钢筋绑扎连接；在多个第一外伸钢筋上绑扎连接至少一条与其垂直的第一分布钢筋，在多个第二外伸钢筋上绑扎连接至少一条与其垂直的第二分布钢筋；在附加钢筋上绑扎连接有至少一根与其垂直的第三分布钢筋；在安装槽内放置U型抗剪钢筋，并与第一外伸钢筋、第二外伸钢筋、第三分布钢筋和附加钢筋绑扎连接；

S4、在第一预制楼板和第二预制楼板之间形成的安装槽内，以及第一凹槽和第二凹槽内浇筑混凝土，将工字梁、第一预制楼板和第二预制楼板连接为整体，完成装配式楼板的连接。

通过上述技术方案，本发明能够克服现有装配式楼板连接形式中存在的不足，提高了楼板的整体性能，抗震性能优越，安装方便，大幅减少现场施工周期，实现结构的完全装配化。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种装配式楼板湿式连接节点及连接方法，具有以下有益效果：

1、本发明预制楼板上开设的凹槽采用梯形结构，相比矩形凹槽来说，新旧混凝土交界面的角度更大，在平面内受到平行于板缝的作用力时，预制楼板拐角处的应力集中现象相对更弱。

2、本发明除外伸钢筋和附加钢筋外，还设置有与外伸钢筋垂直布置的分布钢筋，分布钢筋直径与板内钢筋一致，直接与外伸钢筋固定连接，形成楼板上层钢筋网，增强混凝土抗裂能力；在组合梁受到负弯矩作用时，楼板上层受拉，分布钢筋代替混凝土承受拉力，防止混凝土发生受拉破坏。

3、本发明还设置了放置在安装槽内的U型抗剪钢筋，通过配置弯起钢筋控制混凝土板中因栓钉引起的劈裂破坏，从而保证组合梁在达到极限抗弯承载力之前混凝土板不会发生纵向劈裂破坏。

4、本发明附加钢筋与楼板钢筋的连接将预制楼板与工字梁形成整体受力模型，可以有效缓解现有技术中存在的预制楼板连接易开裂的问题，实现结构楼板的整体受力性能的技术要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的装配式楼板湿式连接节点的三维空间示意图；

图2附图为本发明提供的装配式楼板湿式连接节点的平面示意图；

图3附图为本发明提供的装配式楼板湿式连接节点的正立面示意图；

图4附图为本发明提供的第二预制楼板示意图；

图5附图为本发明提供的工字梁的示意图。

其中：

1-工字梁；

2-第一预制楼板；

3-第二预制楼板；

4-节点连接面；

5-栓钉；

6-安装槽；

7-第一凹槽；

8-第一外伸钢筋；

9-第一分布钢筋；

10-第二凹槽；

11-第二外伸钢筋；

12-第二分布钢筋；

13-附加钢筋；

14-U型抗剪钢筋；

15-第三分布钢筋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1至附图5，本发明实施例公开了一种装配式楼板湿式连接节点，包括：工字梁1、第一预制楼板2和第二预制楼板3；

工字梁1的一侧翼缘为节点连接面4，且节点连接面4的径向中部向其轴向方向上均匀固定有多个栓钉5；

第一预制楼板2和第二预制楼板3的一端板面均与节点连接面4贴合，且分别对应位于栓钉5的两侧，第一预制楼板2和第二预制楼板3贴合处的顶面为一级阶梯状，且与节点连接面4形成安装槽6；

第一预制楼板2的阶梯面向板内开设有顶面敞开的第一凹槽7；且第一凹槽7内具有多根与节点连接面4平行且指向第二预制楼板3的第一外伸钢筋8；多个第一外伸钢筋8上固定有与其垂直的第一分布钢筋9；

第二预制楼板3的阶梯面向板内开设有顶面敞开的第二凹槽10；且第二凹槽10内具有多根与节点连接面4平行且与第一外伸钢筋8一一对应的第二外伸钢筋11；多个第二外伸钢筋11上固定有与其垂直的第二分布钢筋12；对应的第二外伸钢筋11和第一外伸钢筋8之间均通过附加钢筋13连接固定；

安装槽6内沿节点连接面4的轴向方向间隔布置有多个U型抗剪钢筋14，每个U型抗剪钢筋14与第一外伸钢筋8、第二外伸钢筋11和附加钢筋13连接固定；

安装槽6、第一凹槽7和第二凹槽10内均浇筑有混凝土。

为了进一步优化上述技术方案，第一预制楼板2和第二预制楼板3的厚度相同，且阶梯面的高度为整体板厚的二分之一；第一凹槽7和第二凹槽10的深度与阶梯面的高度相同。

为了进一步优化上述技术方案，第一凹槽7包括多个等间距布置的第一子单元槽；第二凹槽10包括多个等间距布置的第二子单元槽。

为了进一步优化上述技术方案，第一子单元槽和第二子单元槽均为梯形槽，且下底与腰的夹角在30°～60°；第一子单元槽的下底朝向栓钉5，上底位于第一预制楼板2内；第二子单元槽的下底朝向栓钉5，上底位于第二预制楼板3内。

为了进一步优化上述技术方案，相邻两个第一子单元槽的间距和相邻两个第二子单元槽的间距均为400mm～800mm。

为了进一步优化上述技术方案，栓钉5沿工字梁1的轴线方向布置为两排。

为了进一步优化上述技术方案，第一分布钢筋9和第二分布钢筋12的数量均为多个。

为了进一步优化上述技术方案，附加钢筋13上绑扎连接有至少一根与其垂直的第三分布钢筋15，且第三分布钢筋15位于第一分布钢筋9和第二分布钢筋12之间。

为了进一步优化上述技术方案，混凝土浇筑成型后与第一预制楼板2和第二预制楼板3的板面平齐。

为了进一步优化上述技术方案，混凝土采用高强灌浆料或者高性能混凝土材料。

本发明提供的装配式楼板湿式连接节点的连接方法包括以下步骤：

S1、在第一预制楼板2和第二预制楼板3内分别预埋第一外伸钢筋8和第二外伸钢筋11；开设第一凹槽7和第二凹槽10，使第一外伸钢筋8和第二外伸钢筋11外露；并在工字梁1上固定栓钉5；梯形结构的第一凹槽7和第二凹槽10采用模具的方式制作，将模具按压入尚未凝固的混凝土表面，待混凝土养护凝固后将模具取出，凹槽自然形成；

S2、将第一预制楼板2和第二预制楼板3在栓钉5两侧拼接在工字梁1的节点连接面4上，保证第一凹槽7和第二凹槽10对应，且第一外伸钢筋8和第二外伸钢筋11一一对应；

S3、采用附加钢筋13将一一对应的第一外伸钢筋8和第二外伸钢筋11绑扎连接；在多个第一外伸钢筋8上绑扎连接至少一条与其垂直的第一分布钢筋9，在多个第二外伸钢筋11上绑扎连接至少一条与其垂直的第二分布钢筋12；在附加钢筋13上绑扎连接有至少一根与其垂直的第三分布钢筋15；在安装槽6内放置U型抗剪钢筋14，并与第一外伸钢筋8、第二外伸钢筋11、第三分布钢筋15和附加钢筋13绑扎连接；

S4、在第一预制楼板2和第二预制楼板3之间形成的安装槽6内，以及第一凹槽7和第二凹槽10内浇筑混凝土，将工字梁1、第一预制楼板2和第二预制楼板3连接为整体，完成装配式楼板的连接。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种装配式楼板湿式连接节点，其特征在于，包括：工字梁(1)、第一预制楼板(2)和第二预制楼板(3)；

所述工字梁(1)的一侧翼缘为节点连接面(4)，且所述节点连接面(4)的径向中部向其轴向方向上均匀固定有多个栓钉(5)；

所述第一预制楼板(2)和第二预制楼板(3)的一端板面均与所述节点连接面(4)贴合，且分别对应位于所述栓钉(5)的两侧，所述第一预制楼板(2)和第二预制楼板(3)贴合处的顶面为一级阶梯状，且与所述节点连接面(4)形成安装槽(6)；

所述第一预制楼板(2)的阶梯面向板内开设有顶面敞开的第一凹槽(7)；且所述第一凹槽(7)内具有多根与所述节点连接面(4)平行且指向所述第二预制楼板(3)的第一外伸钢筋(8)；多个所述第一外伸钢筋(8)上固定有与其垂直的第一分布钢筋(9)；

所述第二预制楼板(3)的阶梯面向板内开设有顶面敞开的第二凹槽(10)；且所述第二凹槽(10)内具有多根与所述节点连接面(4)平行且与所述第一外伸钢筋(8)一一对应的第二外伸钢筋(11)；多个所述第二外伸钢筋(11)上固定有与其垂直的第二分布钢筋(12)；对应的所述第二外伸钢筋(11)和第一外伸钢筋(8)之间均通过附加钢筋(13)连接固定；

所述安装槽(6)内沿所述节点连接面(4)的轴向方向间隔布置有多个U型抗剪钢筋(14)，每个所述U型抗剪钢筋(14)与所述第一外伸钢筋(8)、第二外伸钢筋(11)和附加钢筋(13)连接固定；

所述安装槽(6)、第一凹槽(7)和第二凹槽(10)内均浇筑有混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种装配式楼板湿式连接节点，其特征在于，所述第一预制楼板(2)和第二预制楼板(3)的厚度相同，且所述阶梯面的高度为整体板厚的二分之一；所述第一凹槽(7)和第二凹槽(10)的深度与所述阶梯面的高度相同。

3.根据权利要求1所述的一种装配式楼板湿式连接节点，其特征在于，所述第一凹槽(7)包括多个等间距布置的第一子单元槽；所述第二凹槽(10)包括多个等间距布置的第二子单元槽。

4.根据权利要求3所述的一种装配式楼板湿式连接节点，其特征在于，所述第一子单元槽和第二子单元槽均为梯形槽，且下底与腰的夹角在30°～60°；所述第一子单元槽的下底朝向所述栓钉(5)，上底位于所述第一预制楼板(2)内；所述第二子单元槽的下底朝向所述栓钉(5)，上底位于所述第二预制楼板(3)内。

5.根据权利要求3或4所述的一种装配式楼板湿式连接节点，其特征在于，相邻两个所述第一子单元槽的间距和相邻两个所述第二子单元槽的间距均为400mm～800mm。

6.根据权利要求1所述的一种装配式楼板湿式连接节点，其特征在于，所述栓钉(5)沿所述工字梁(1)的轴线方向布置为两排。

7.根据权利要求1所述的一种装配式楼板湿式连接节点，其特征在于，所述第一分布钢筋(9)和第二分布钢筋(12)的数量均为多个。

8.根据权利要求1所述的一种装配式楼板湿式连接节点，其特征在于，所述附加钢筋(13)上绑扎连接有至少一根与其垂直的第三分布钢筋(15)，且所述第三分布钢筋(15)位于所述第一分布钢筋(9)和第二分布钢筋(12)之间。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种装配式楼板湿式连接节点，其特征在于，所述混凝土采用高强灌浆料或者高性能混凝土材料。

10.一种权利要求1-9任一项所述的装配式楼板湿式连接节点的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在第一预制楼板(2)和第二预制楼板(3)内分别预埋第一外伸钢筋(8)和第二外伸钢筋(11)；开设第一凹槽(7)和第二凹槽(10)，使第一外伸钢筋(8)和第二外伸钢筋(11)外露；并在工字梁(1)上固定栓钉(5)；

S2、将第一预制楼板(2)和第二预制楼板(3)在栓钉(5)两侧拼接在工字梁(1)的节点连接面(4)上，保证第一凹槽(7)和第二凹槽(10)对应，且第一外伸钢筋(8)和第二外伸钢筋(11)一一对应；

S3、采用附加钢筋(13)将一一对应的第一外伸钢筋(8)和第二外伸钢筋(11)绑扎连接；在多个第一外伸钢筋(8)上绑扎连接至少一根与其垂直的第一分布钢筋(9)，在多个第二外伸钢筋(11)上绑扎连接至少一根与其垂直的第二分布钢筋(12)；在附加钢筋(13)上绑扎连接有至少一根与其垂直的第三分布钢筋(15)；在安装槽(6)内放置U型抗剪钢筋(14)，并与第一外伸钢筋(8)、第二外伸钢筋(11)、第三分布钢筋(15)和附加钢筋(13)绑扎连接；

S4、在第一预制楼板(2)和第二预制楼板(3)之间形成的安装槽(6)内，以及第一凹槽(7)和第二凹槽(10)内浇筑混凝土，将工字梁(1)、第一预制楼板(2)和第二预制楼板(3)连接为整体，完成装配式楼板的连接。

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